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如圖所示,粒子源O產生初速度為零、電荷量為q、質量為m的正離子,被電壓為的加速電場加速后通過直管,在到兩極板等距離處垂直射入平行板間的偏轉電場,兩平行板間電壓為2。離子偏轉后通過極板MN上的小孔S離開電場。已知ABC是一個外邊界為等腰三角形的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,邊界AB=AC=L,,離子經過一段勻速直線運動,垂直AB邊從AB中點進入磁場。(忽略離子所受重力)

(1)若磁場的磁感應強度大小為,試求離子在磁場中做圓周運動的半徑;

(2)若離子能從AC邊穿出,試求磁場的磁感應強度大小的范圍。

(1)(2)

【解析】

試題分析::(1)設離子進入磁場的速度為v,離子從O運動到S的過程,根據(jù)動能定理可得:

qU0+qU0=mv2

離子進入磁場后,由牛頓第二定律可知:

解得

(2)當離子的軌跡恰好與AC邊相切時,如圖所示,離子能從AC邊穿出的軌跡半徑最小,磁感應強度B最大,

由幾何知識得:

又離子在磁場中由洛倫茲力提供向心力,得:

可得:

要滿足離子能從AC邊穿出,則必須有:

考點:帶電粒子在勻強電場中的加速及偏轉;帶電粒子在勻強磁場中的運動.

練習冊系列答案
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如圖所示三個電阻的阻值相同,允許消耗的最大功率分別為10W、10W、4W,此電路允許消耗的最大功率為( )

A.24 W B.12 W C.15W D.18 W

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A.圖甲中,有些火星的軌跡不是直線,說明熾熱微粒不是沿砂輪的切線方向飛出的

B.圖乙中,兩個影子在x,y軸上的運動就是物體的兩個分運動

C.圖丙中,無論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片,A、B兩球總是同時落地

D.圖丁中,做變速圓周運動的物體所受合外力F在半徑方向的分力大于所需要的向心力

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(14分)如圖甲所示,一物塊在t=0時刻,以初速度v0=4m/s從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行,物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示,t1=0.5s時刻物塊到達最高點,t2=1.5s時刻物塊又返回底端.求:

(1)物塊上滑和下滑的加速度大小a1,a2;

(2)斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ.

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如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是,原線圈輸入交變電壓u=100sin50πt(V),在副線圈中接有理想電流表和定值電阻R,電容器并聯(lián)在電阻R兩端,電阻阻值R=10Ω,關于電路分析,下列說法中正確的是

A.電流表示數(shù)是1A

B.電流表示數(shù)是A

C.電阻R消耗的電功率為10W

D.電容器的耐壓值至少是10V

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一個帶電量為-q,質量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道的A點由靜止下滑,小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點B而做圓周運動.現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強電場,若仍從A點由靜止釋放該小球,則( )

A.小球能過B點,且小球在B點時的動能最大

B.小球不可能過B點

C.小球能過B點,且在B點與軌道之間壓力不為0

D.小球在運動過程中,機械能一定不守恒

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如圖所示,光滑水平面上固定一傾斜角為37?的粗糙斜面,緊靠斜面底端有一質量為4kg的木板,木板與斜面底端之間通過微小弧形軌道相接,以保證滑塊從斜面滑到木板的速度大小不變。質量為2kg的滑塊從斜面上高h=5m處由靜止滑下,到達傾斜底端的速度為v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最終滑塊沒有從木板上滑下。已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:

(1)斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1;

(2)滑塊從滑上木板到與木板速度相同經歷的時間;

(3)木板的最短長度。

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(1)ab在導軌上勻速下滑的速度多大?

(2)ab勻速下滑時ab兩端的電壓為多少?

(3)ab由靜止到勻速過程中電阻R1產生的焦耳熱Q1為多少?

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如圖所示,在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體,分別落到a、b、c三點,則三個物體運動的初速度va、vb、vc的關系和三個物體運動的時間ta、tb、tc的關系是( )

A. va>vb>vc ta>tb>tc B. va<vb<vc ta=tb=tc

C. va<vb<vc ta>tb>tc D. va>vb>vc ta<tb<tc

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